Estabilidad física de bases semisólidas con quitosana(Mettler Toledo, Suiza). Las mediciones de pH fue-ron realizadas en un pH metro modelo AG062012 (Mettler Toledo, Suiza). En ambos

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research, 5 (5), 288-300, 2017 ISSN 0719-4250

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Original Article | Artículo Original

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Estabilidad física de bases emulsionadas e hidrosolubles con quitosana y acetato de quitosana

[Physical stability of emulsion and hydrophilic gels with chitosan and chitosan acetate]

Nilia De la Paz1, Dania Pérez2, Mirna Fernández2*, Dulce M. Soler3, Yanet Rodríguez3, Antonio Nogueira1

1Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM). Ave. 26 # 1605 e/ Puentes Grandes y Boyeros. La Habana, Cuba. 2Instituto de Farmacia y Alimentos (IFAL). Universidad de la Habana. Calle 23 No. 21425 e/ 214 y 222. La Habana. Cuba.

3Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Autopista Nacional y Carretera de Tapaste, San José de las Lajas, La Habana, Cuba. *E-mail: [email protected]; [email protected]

Abstract Resumen

Context: Chitosan has received great attention because it is a functional, biodegradable, renewable and non-toxic biopolymer with multiple pharmaceutical applications, including stabilizing agent.

Aims: To evaluate the physical stability of emulsified bases and hydrophilic gels containing chitosan or chitosan acetate as stabilizing agents.

Methods: Stability of shelf-life formulations at room temperature and in refrigeration was evaluated over a period of 60 days and by thermal stress testing and centrifugal destabilization. The organoleptic characteristics, pH, conductivity and flow behavior were evaluated, the latter through the analysis of the rheograms, the determination of rheological parameters (consistency index, apparent viscosity, creep value and flow index), as well as their comparison statistics. The possible correlations between these parameters and the concentration of the biopolymers were also evaluated.

Results: The bases elaborated with chitosan or its soluble derivative showed adequate physical stability during the study time. The effect of the storage temperature, as well as the type and concentration of the stabilizing agent used was evidenced. Emulsifier combinations provided less stability. A linear correlation between the rheological parameters and the biopolymer concentration was evidenced.

Conclusions: Chitosan and chitosan acetate can be used as emulsifying agents in semi-solid and gelling bases in hydrophilic gels, due to the electrostatic stabilization and the viscosity they contribute to the system in relation to its concentration.

Contexto: La quitosana ha recibido gran atención al ser un biopolímero funcional, biodegradable, renovable y no tóxico con múltiples aplicaciones farmacéuticas, entre ellas como agente estabilizante.

Objetivos: Evaluar la estabilidad física de bases emulsionadas y geles hidrofílicos que contienen quitosana o acetato de quitosana como agentes estabilizantes.

Métodos: Se evaluó la estabilidad de las formulaciones en vida de estante, a temperatura ambiente y en refrigeración, en un período de 60 días, mediante pruebas de estrés térmico y desestabilización por centrifugación. Se evaluaron las características organolépticas, pH, conductividad y comportamiento de flujo. A partir del análisis de los reogramas se determinaron parámetros reológicos (índice de consistencia, viscosidad aparente, valor de fluencia e índice de flujo), así como su comparación estadística. Se evaluaron además las posibles correlaciones entre estos parámetros y la concentración de los biopolímeros.

Resultados: Las bases elaboradas con quitosana o su derivado soluble mostraron adecuada estabilidad física durante el tiempo de estudio. Se evidenció el efecto de la temperatura de almacenamiento, así como del tipo y concentración del agente estabilizante empleado. Las combinaciones de emulgentes aportaron menos estabilidad. Se evidenció una correlación lineal entre los parámetros reológicos y la concentración del biopolímero.

Conclusiones: La quitosana y el acetato de quitosana pueden emplearse como agentes emulgentes en bases semisólidas y geles hidrofílicos, debido a la estabilización electrostática y a la viscosidad que aportan al sistema en relación con su concentración.

Keywords: chitosan; chitosan acetate; physical stability; semisolid vehicles.

Palabras Clave: acetato de quitosana; bases semisólidas; estabilidad física; quitosana.

ARTICLE INFO Received | Recibido: April 3, 2017. Received in revised form | Recibido en forma corregida: July 7, 2017. Accepted | Aceptado: July 15, 2017. Available Online | Publicado en Línea: July 24, 2017. Declaration of interests | Declaración de Intereses: The authors declare no conflict of interest. Funding | Financiación: This work was supported by Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM), Cuba. Academic Editor | Editor Académico: Gabino Garrido.

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De la Paz et al. Estabilidad física de bases semisólidas con quitosana

http://jppres.com/jppres J Pharm Pharmacogn Res (2017) 5(5): 289

INTRODUCCIÓN

Por sus propiedades emulsificantes la quitosana ha sido ampliamente estudiada (Schulz et al., 1998) y se ha utilizado en la obtención de emulsiones estables del tipo o/w, debido a la estabilización electrostáti-ca y a la viscosidad que aporta al sistema a medida que se incrementa su concentración, pudiéndose incluso utilizar sin ningún otro surfactante (Del Blan-co et al., 1999; Rodríguez et al., 2002; Payet y Terentjev, 2008;

Chuah et al., 2009; Elsabee et al., 2009), así como en com-binación con otros surfactantes aniónicos e iónicos (Jumaa y Muller, 1999; Jumaa et al., 2002; McClements, 2003,

Chiappisi y Gradzielski, 2015). Las emulsiones estabilizadas empleando quito-

sana han mostrado tener mejor estabilidad en cuan-to al comportamiento del pH, fuerza iónica, así co-mo en procesos de estrés térmico (Ogawa et al., 2003; Aoki et al., 2005; Mun et al., 2005). Por otra parte, el efec-to estabilizador de la quitosana en emulsiones de-pende de la masa molecular y el grado de desaceti-lación (Mun et al., 2006). Igualmente, la concentración en la que se emplee condiciona su efecto: concen-traciones relativamente bajas de quitosana provo-can la desestabilización de la emulsión debido a fenómenos de floculación y neutralización de carga, sin embargo, altas concentraciones favorecen la es-tabilización de la emulsión debido a que esta es ad-sorbida en la superficie de las gotas cargándola po-sitivamente ocurriendo una repulsión electrostática entre ellas (Mun et al., 2005).

Las propiedades reológicas de los semisólidos re-sultan de mucha importancia. La reología es parti-cularmente interesante en la cuantificación de fe-nómenos relacionados con la estabilidad física de estos sistemas ya que permite conocer cómo es y cómo varía su estructura interna (Rudraraju y Wyandt, 2005). También permite analizar la influencia de la composición de la preparación en su consistencia (Pérez-Bueno et al., 2011). Otras variables estudiadas en relación con los cambios producidos en los semisó-lidos son el pH y la conductividad.

Alteraciones de pH en el tiempo originan valores poco adecuados para la zona de aplicación, la ines-tabilidad de algún componente de la formulación o del propio sistema como tal (Marquele-Oliveira et al., 2007). La conductividad eléctrica, es un proceder fácil para evaluar el tipo de emulsión. La emulsión

o/w presenta un alto valor de conductividad que se mantiene con la estabilidad del sistema, inversa-mente la emulsión w/o tiene un bajo valor de con-ductividad (Ferreira et al., 2010). La modificación en la conductividad eléctrica de sistemas dispersos puede ser indicativa de inestabilidades. El aumento de la conductividad puede estar relacionado con la coalescencia y la disminución con la agregación (Guía de Estabilidad de Productos Cosméticos, 2005).

Teniendo en cuenta que los sistemas semisólidos tienen gran importancia a nivel tecnológico, pues constituyen la forma de presentación de diversos productos tanto farmacéuticos como cosméticos (Baglioni et al, 2000), y con el fin de contribuir a la aplicación de la quitosana, derivada de quitina de langosta, se evaluó la estabilidad física de bases emulsionadas y geles hidrofílicos conteniendo qui-tosana o acetato de quitosana como agentes emul-gentes y gelificantes, respectivamente.

MATERIALES Y MÉTODOS

Productos químicos y reactivos

Se utilizó quitosana derivada de quitina de lan-gosta Panulirus argus (grado de desacetilación 79,9%, masa molecular 310 000 g/mol, 6,80% de humedad y 0,68% de cenizas sulfatadas) obtenida en Cuba a escala industrial (de la Paz et al., 2012). El acetato de quitosana empleado fue obtenido por secado por aspersión en Cuba a escala industrial (de la Paz et al., 2015), con un grado de desacetilación mo-lar de 57,10%; 4,10% de humedad y 0,40% de ceni-zas.

Otros componentes empleados fueron: polisor-bato 80 (Dizhong, China), petrolato líquido pesado (Merck, Alemania), ácido acético glacial (Panreac, España), propilenglicol (Basf, Alemania), alcohol cetílico (Ecogrem, España), hidroxipropilmetilcelu-losa F4M (HPMC F4M) (Blanver, Brasil).

Preparación y evaluación de las bases

Se elaboraron cinco bases emulsionadas (E1, E2, E3, E4 y E5) y tres geles hidrofílicos (G6, G7 y G8) según la metodología descrita por De la Paz et al. (2017). De cada base se elaboraron tres réplicas enva-sándolas en frascos de polietileno de baja densidad




(F3), liner y tapa de polietileno de alta densidad (T3) con sello de inviolabilidad, capacidad nominal 30,0 g de (Frasplast, Cuba) (Tabla 1).

Las preparaciones se almacenaron a temperatura ambiente (30 ± 2°C) y en refrigeración (5 ± 3°C) eva-luando el comportamiento en vida de estante du-rante 60 días.

Las bases emulsionadas, adicionalmente, se so-metieron a pruebas de estrés:

Desestabilización por centrifugación a 4°C y 30°C, respectivamente. De cada muestra se pe-saron 20 g introduciéndolos en tubos de ensayo (modelo TRIMEX®, España) con dimensiones específicas para la centrífuga (Hettich rotanta 450r, Alemania), sometiéndolos a 5000 cm-1 du-rante 13 minutos, tiempo equivalente a 60 días en vida de estante (Baglioni et al., 2000).

Estrés térmico. Las muestras fueron sometidas a almacenamientos consecutivos durante 48 horas en cada una de las siguientes temperatu-

ras: 40 2°C, 5 2°C y 40 2°C, empleando un horno de aire recirculado modelo ED 115 (Bin-der, Alemania).

Parámetros fisicoquímicos

Se observaron las muestras para detectar modifi-caciones visibles e inestabilidades como: cambio de

color, coalescencia, cremado y/o separación de fa-ses.

Las medidas de conductividad se hicieron utili-zando un conductímetro modelo AG062012 (Mettler Toledo, Suiza). Las mediciones de pH fue-ron realizadas en un pH metro modelo AG062012 (Mettler Toledo, Suiza). En ambos casos se reportó el promedio de tres mediciones con su desviación estándar.

Para determinar el comportamiento reológico de las bases se empleó un reómetro modelo MCR 302 (Anton Paar, Alemania). El sistema de medición utilizado fue el sensor PP25, con un gradiente de velocidad entre 1-100 s-1, la temperatura de trabajo preestablecida en el equipo fue de 30°C. Los datos y gráficos obtenidos fueron procesados matemática-mente usando el Software RheoPlus versión 3.6x. Se determinaron como parámetros reológicos el valor de fluencia (σ0), la viscosidad aparente (η) a 20 s-1, el índice de consistencia (K) y el índice de flujo (n). Para los dos últimos se empleó la Ley de Potencia linealizada (Ramírez Navas, 2006):

log ( - o) = n log + log K Donde: σ: esfuerzo de corte σ0: valor de fluencia n: índice de flujo γ: gradiente de velocidad K: índice de consistencia

Tabla 1. Composición de las bases emulsionadas y geles hidrofílicos.

No. Quitosana

(%) (m/m)

Acetato de Quitosana

(%) (m/m)

Polisorbato 80

(%) (m/m)

HPMC F4M

(%) (m/m)

Bases emulsionadas

E1 0 0 3,00 0

E2 3,00 0 0 0

E3 1,68 0 1,32 0

E4 0 3,82* 0 0

E5 0 2,14** 0,44 0

Geles hidrofílicos

G6 0 0 0 3,00

G7 3,00 0 0 0

G8 0 3,82* 0 0

* equivalente a 1 % (m/m) de quitosana; ** equivalente a 0,56 % (m/m) de quitosana.




Para determinar la turbidez de las muestras, se tomaron 5 mL de cada una y se disolvieron en agua destilada completando volumen a 25 mL. El por-ciento de transmitancia (% T) fue medido a 600 nm (Orafidiya y Oladimeji, 2002), previamente determinado al blanco (agua destilada). Las mediciones se reali-zaron en un espectrofotómetro (Rayleigh mod. UV-1601, China). El análisis se realizó por triplicado. Considerando 100% la transmisión del blanco, la turbidez de la emulsión diluida fue calculada como: Turbidez = 100 - % T.

Análisis estadístico

Para el procesamiento estadístico de los resulta-dos se empleó el programa PASW Statistics (SPSS Inc. versión 18). Las diferencias entre los paráme-tros se determinaron mediante análisis de varianza (ANOVA) y prueba de Duncan post hoc. p < 0,05 se consideraron significativas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El mantenimiento de las propiedades fisicoquí-micas resulta importante en los sistemas semisóli-dos, ya que su variación puede influir en la forma de liberación y/o entrega del fármaco, por lo tanto, se debe estudiar la estabilidad de las formulaciones en el tiempo. Durante 60 días fueron evaluados pará-metros que informan sobre la ocurrencia de posi-bles mecanismos de desestabilización de los siste-mas semisólidos.

Bases emulsionadas

En ninguna de las bases emulsionadas, recién elaboradas, se observó separación de fases, inde-pendientemente de las condiciones de almacena-miento. Estos resultados concuerdan con los descri-tos por De la Paz et al. (2017). Sin embargo, se apre-ció variación en la apariencia de las preparaciones en las que la quitosana estaba ausente (E1) o en menor proporción (E3 y E5), mantenidas a tempera-tura ambiente, a los 60 días.

La quitosana es un biopolímero catiónico que posee grupos aminos en su estructura y debido a este grupo, la estabilización de una emulsión es producida por una repulsión electrostática, de tal manera que es afectada por el pH. En la Fig. 1 se graficó el comportamiento del pH y la conductivi-

dad de las bases emulsionadas. Durante los 60 días, el pH se mantuvo constante, independientemente de la composición de la base y de la temperatura de almacenamiento, observándose una variación má-xima para este parámetro de 0,3 (inicio/60 días en refrigeración) para la base E5, el resto de las varia-ciones en el pH fueron inferiores. De igual forma la conductividad no mostró variaciones notables. Nó-tese que en el sistema E1 los valores fueron muy ba-jos (7,3; 18,3 y 16,8 µS/cm, respectivamente) a dife-rencia de los restantes, por la ausencia de quitosa-na. En el caso de E2 y E4 los valores fueron mayores debido a que en estos sistemas la quitosana, se en-contraba en mayor proporción.

En las Figs. 2 y 3 se muestran los reogramas y los parámetros reológicos, respectivamente. Se aprecia que se requirió un valor mínimo de esfuerzo de cor-te (τ₀) para iniciar el flujo, que osciló entre 10 y 204 Pa, dada la diferente composición de las bases estu-diadas. A partir de dicho valor, las preparaciones fluyeron con relativa facilidad. Por otro lado, a me-dida que se produjo un incremento en la velocidad, se apreció una disminución notable en la viscosidad aparente del sistema. Este comportamiento es ca-racterístico de los sistemas plásticos generales o de Herschel-Bulkley (Ramírez Navas, 2006). Los datos ob-tenidos se ajustaron al modelo del 4to Polinomio en todos los casos, con un elevado coeficiente de de-terminación (Fig. 2).

Para E2 y E4 la viscosidad no mostró disminu-ción, respecto a los valores iniciales, en ninguna de las condiciones de almacenamiento. Esto confirma que mostraron la mayor estabilidad tanto a tempe-ratura ambiente como en refrigeración. La poca va-riación en el valor de fluencia y el índice de consis-tencia, confirman el planteamiento anterior. Se ha planteado que los surfactantes no iónicos, en com-binación con quitosana, logran una mayor estabili-zación de las emulsiones directas en refrigeración (Mun et al., 2006). En el caso de E1, E3 y E5 las viscosi-dades a temperatura ambiente fueron menores que las correspondientes a igual tiempo en condiciones de refrigeración, lo que indicó que la estabilidad de las emulsiones para estas combinaciones de emul-gentes se afectó a temperatura ambiente. Las emul-siones son sistemas termodinámicamente inestables que tienden a la separación de fases para alcanzar el equilibrio. De manera que a mayor viscosidad el




sistema necesitará más energía para lograr la coalescencia de las gotículas de la fase interna, por lo que la estabilidad de éste será mayor (Lavaselli y Rasia, 2004).

Según Ferreira et al. (2010), a mayor turbidez, ma-yor estabilidad. Sólo la base E1 mostró disminución notable en la turbidez (84,6 %), el resto de las pre-

paraciones mantuvieron los valores muy similares a los iniciales (99 - 100 %). Los cambios en la turbidez de las emulsiones se deben a la agregación de las gotículas dispersas, que provoca un aumento en el porciento de transmitancia de la muestra, lo cual es indicativo de la pérdida de la estabilidad de la emulsión.

Figura 1. Evaluación de las bases emulsionadas en vida de estante.

Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con los Rangos múltiples de Duncan (p ≤ 0.05)




Figura 2. Reogramas de las bases emulsionadas en el estudio de estabilidad.

A las pruebas de estrés térmico y desestabiliza-

ción por centrifugación solo fueron sometidas las bases tipo emulsión, pues son pruebas que se reco-miendan para dar criterio de los factores que pue-den afectar a estos sistemas dispersos. En el caso de los geles se conoce que cambios bruscos de tempe-raturas, así como de agitación fuerte destruyen el sistema. Para evaluar el efecto de la temperatura los procesos cíclicos son más ventajosos, pues las muestras se someten a las distintas temperaturas que podrían encontrarse durante su almacenamien-to, obteniéndose una mayor información sobre la estabilidad de la emulsión que si se utilizara una

sola (Delgado et al., 1997). Los cambios en las condicio-nes térmicas también pueden modificar la solubili-dad de los agentes emulsificantes, y con ello afectar la estabilidad del sistema.

Mediante el uso de la centrífuga se acelera la ve-locidad de formación del cremado; por ello, esta prueba sirve para predecir la estabilidad de una emulsión en este sentido, considerándose que la emulsión es estable si tras el centrifugado no se ob-serva la separación de fases (Delgado et al., 1997). En este caso se realizó tanto a temperatura ambiente como en refrigeración, simulando así el efecto del envejecimiento en ambas condiciones.




Figura 3. Parámetros reológicos de las bases emulsionadas en el estudio de estabilidad. Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con los Rangos múltiples de Duncan (p ≤ 0.05)

Al evaluar macroscópicamente los sistemas, se

observó la ruptura de la base E1 como resultado de la centrifugación a temperatura ambiente (30°C) y a baja temperatura (4°C). Este comportamiento no se observó en los sistemas que contenían únicamente quitosana o su sal (E2 y E4), ni para aquellos en los que estaban combinadas con el polisorbato 80 (E3 y E5). Estos resultados permitieron demostrar que las preparaciones con quitosana son estables bajo la acción de un estrés mecánico fuerte.

En la Fig. 4 se ilustró el comportamiento de los parámetros evaluados luego de realizar las pruebas de estrés. Como se observa, no se encontraron va-riaciones marcadas en el pH en ninguna de las ba-ses, además su valor fue similar (4,98 a 5,87) inde-pendientemente de la composición. En el caso de las preparaciones que contienen quitosana o su sal esto resultó particularmente importante, ya que el mecanismo de estabilización electrostática que ejerce este polímero puede modificarse por varia-ciones apreciables en este parámetro si se supera su pKa, con lo que perdería su carga positiva.

La estabilidad de una emulsión depende de la carga electrostática del emulsionante, del pH del medio y de la fuerza iónica en la fase acuosa. En los

estudios realizados para conocer la influencia del proceso de obtención de la quitosana en sus pro-piedades como emulgente, se ha planteado que, cuando los valores de pH están por debajo de la neutralidad la carga eléctrica de las gotas evita la floculación provocando repulsión electrostática en-tre las mismas. Por el contrario, cuando los valores de pH son cercanos al punto neutro disminuye la repulsión entre las cargas, por lo que hay mayor probabilidad de agregación de las gotículas de acei-te, lo que trae consigo que se desestabilice la emul-sión (Payet y Terentjev, 2008).

La conductividad de los sistemas mostró una tendencia al incremento en las formulaciones de la E2 a la E5, lo que pudiera atribuirse a la aparición insipiente de inestabilidades, no obstante, visual-mente no se observó ningún cambio. Para la base E1, a pesar de tener bajos valores con respecto a los restantes sistemas, aumentó aproximadamente 2,5 veces la conductividad de las muestras centrifuga-das (de 7,3 a 18,27 µS/cm), lo cual es indicativo de la ocurrencia de coalescencia (Guía de Estabilidad de Pro-ductos Cosméticos, 2005). Esto se corresponde con lo observado en la evaluación macroscópica. Por su parte, el estrés térmico no provocó variaciones




apreciables en este parámetro, en ninguno de los sistemas evaluados.

Es conocido que los semisólidos experimentan una estructuración del sistema durante el tiempo de almacenamiento, que implica un aumento de la consistencia provocando la disminución de la ex-tensibilidad del producto (Delgado et al., 1997; Suárez et al., 2007). Este comportamiento se reflejó en las me-didas de viscosidad, donde se observó un incremen-to de esta propiedad al centrifugar las bases a ex-cepción de la E1, donde se evidenció una disminu-ción notable, resultado de esperarse por haber ocu-rrido la ruptura del sistema. Por su parte, el estrés térmico en todos los ensayos provocó un incremen-

to de la viscosidad, esto puede estar asociado a la pérdida de agua por evaporación.

Se observó una relación lineal entre la viscosidad aparente e índice de consistencia con la concentra-ción del polímero o su sal, con un elevado coefi-ciente de determinación en todos los casos (Tabla 2). Este comportamiento se mantuvo tanto en las bases almacenadas, durante 60 días, como en las sometidas a condiciones de estrés, por lo que se confirmó la influencia de la concentración de quito-sana en el aporte de viscosidad y/o consistencia al sistema que favorece su estabilidad. Por lo que po-dría suponerse una correlación entre estas variables y la estabilidad física de los sistemas.

Figura 4. Evaluación de las bases emulsionadas sometidas a pruebas de estrés.

Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas de acuerdo a los Rangos múltiples de Duncan (p ≤ 0.05)

Bases hidrosolubles

Los resultados de la evaluación de las bases hi-drosolubles acuosas almacenadas a temperatura ambiente y en refrigeración se ilustran en la Fig. 5. Los geles mostraron cambios no significativos en el pH, tanto en función del tiempo, como de la com-posición y de las condiciones de almacenamiento. Los valores se mantuvieron entre 5,53 y 5,87.

Los valores tan bajos de conductividad de la base G6 (17 a 26 μS/cm) podrían deberse a la naturaleza no iónica de la HPMC. En contraste, las bases G7 y G8 mostraron valores muy superiores por la natura-leza catiónica de la quitosana. Para estas últimas (Fig. 5) se observó un incremento estadísticamente significativo en el tiempo. Los sistemas G7 y G8, almacenados a temperatura ambiente, mostraron




disminución en la consistencia al examen macros-cópico, fundamentalmente en la base con acetato de quitosana (G8) en la que desapareció totalmente la estructura semisόlida y se volvió líquida. El aceta-to de quitosana añadido a esta base fue equivalente

al 1% del polímero, valor que puede considerarse muy bajo teniendo en cuenta que no se incorpora-ron otros componentes que pudieran aportar mayor consistencia a la preparación, como mucílagos o agentes gelificantes.

Tabla 2. Correlación lineal (r2) entre viscosidad aparente (η) e índice de consistencia (K) de las bases emulsionadas y la concentra-ción de quitosana y acetato de quitosana, respectivamente

Estado Parámetro reológico Quitosana Acetato de quitosana

Inicio η 0,992 0,958

K 0,961 0,943

60 días ambiente η 0,917 0,899

K 0,914 0,901

60 días refrigeración η 0,955 0,996

K 0,942 0,954

Estrés térmico η 0,981 0,996

K 0,91 0,983

Centrifugación η 0,997 0,994

K 0,943 0,976

Figura 5. Evaluación de las bases hidrosolubles en vida de estante.

Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con los Rangos múltiples de Duncan (p ≤ 0.05).

El análisis del comportamiento reológico (Fig. 6), mostró el mantenimiento de las características de flujo para las bases G6 y G7 como no newtonia-nos y pseudoplásticos, tanto a temperatura ambien-te como en refrigeración (Ribeiro et al., 2013). No así para la base G8 en la que se observó la ruptura del sistema, apreciándose un comportamiento de visco-sidad constante (flujo newtoniano), al ser almace-nado a temperatura ambiente durante 60 días. En la

Tabla 3 se mostraron los valores de índice de flujo, obtenidos a partir de la pendiente de las rectas, lue-go de ajustar los valores experimentales a la ecua-ción de la ley de Potencia linealizada, confirmándo-se el tipo de fluido en todos los casos (n < 1 No Newtoniano Pseudoplástico; n = 1 Newtoniano) (La-vaselli y Rasia, 2004).

Estos resultados se correspondieron con los ob-tenidos para la viscosidad aparente, el valor de




fluencia y el índice de consistencia (Fig. 7). Se pue-de apreciar una disminución estadísticamente sig-nificativa de estos parámetros reológicos en el sis-tema G8, a consecuencia de la inestabilidad obser-vada a temperatura ambiente.

En este estudio se ha constatado la capacidad de la quitosana para estabilizar sistemas semisólidos, evidenciándose que su principal mecanismo de es-tabilización es la viscosidad que aporta al sistema,

la cual aumenta proporcionalmente a su concentra-ción (Ribeiro et al., 2013). Por otra parte, la viscosidad puede verse modificada con la temperatura para sistemas de igual composición, relacionándose en forma inversa por la ley de Arrhenius (Lavaselli y Rasia, 2004), es por ello que la estabilidad aportada por la quitosana se vio favorecida en las muestras conser-vadas en refrigeración.

Figura 6. Reogramas de las bases hidrosolubles en el estudio de estabilidad.

Tabla 3. Valores del índice de flujo (n) y ajuste (r2) a la ley de Potencia linealizada para las bases hidrosolubles.

Base hidrosoluble Inicio 60 días ambiente 60 días refrigeración

n r2 n r2 n r2

G6 0,853 0,978 0,811 0,990 0,896 0,969

G7 0,223 0,942 0,242 0,982 0,336 0,976

G8 0,267 0,963 1,000 0,923 0,332 0,998




Figura 7. Parámetros reológicos de las bases hidrosolubles en el estudio de estabilidad.

Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas de acuerdo con los Rangos múltiples de Duncan (p ≤ 0.05).

CONCLUSIONES

Tanto las bases emulsionadas como las hidroso-lubles acuosas, recién elaboradas, mostraron pro-piedades adecuadas, según la composición y carac-terísticas de las bases analizadas. Independiente-mente de las condiciones de almacenamiento, las bases emulsionadas conteniendo solo quitosana o acetato de quitosana, mostraron mejor estabilidad física que las combinadas con polisorbato 80. Las bases hidrosolubles acuosas, almacenadas a tempe-ratura ambiente, que contenían quitosana, mostra-ron mejor estabilidad física que las elaboradas con acetato de quitosana, para las refrigeradas no se ob-servaron cambios en su consistencia.

CONFLICTO DE INTERÉS

Los autores declaran no poseer conflictos de interés.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo forma parte de un proyecto de investigación ti-tulado “Obtención de quitosana y sus sales a partir de quitina

de langosta (Panulirus argus) para aplicaciones farmacéuticas”, financiado por el Centro de Investigación y Desarrollo de Me-dicamentos (CIDEM).

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Data acquisition X X X X X

Data analysis X X X X X X

Statistical analysis X X

Manuscript preparation X X X

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Citation Format: De la Paz N, Pérez D, Fernández M, Soler DM, Rodríguez Y, Nogueira A (2017) Estabilidad física de bases emulsionadas e hidro-solubles con quitosana y acetato de quitosana. [Physical stability of emulsion and hydrophilic gels with chitosan and chitosan acetate]. J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 288–300.

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Estabilidad física de bases semisólidas con quitosana(Mettler Toledo, Suiza). Las mediciones de pH fue-ron realizadas en un pH metro modelo AG062012 (Mettler Toledo, Suiza). En ambos